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解糖系代謝フロー切替によるがん悪性形質獲得機序の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K16728
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分50010:腫瘍生物学関連
研究機関東京薬科大学 (2020)
国立研究開発法人理化学研究所 (2019)

研究代表者

小林 大貴  東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (30528683)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードがん代謝 / 解糖系 / 細胞遊走 / PFK1
研究開始時の研究の概要

がん細胞は正常細胞とは異なる特殊な代謝機構をもっており、その理解ががん治療法開発につながる。細胞内エネルギー産生に重要な解糖系律速酵素ホスホフルクトキナーゼの活性抑制による解糖系代謝フローの切替はペントースリン酸経路の亢進、それによる酸化ストレス耐性の向上によりがんの悪性化に寄与することが知られるが、申請者はその代謝切替が、がん転移に関与する細胞運動性をも亢進させることを見出した。そこで本研究では解糖系代謝フロー切替によるがん細胞の悪性形質獲得機序の解明を目的とし、「複雑・多様ながん代謝がどのようにがんの悪性化に寄与するか」「がんの弱点は何か」の理解を目指す。

研究成果の概要

複雑ながん代謝を理解することは新たながん治療法開発につながる。我々は解糖系酵素ホスホフルクトキナーゼ(PFK1)の活性抑制によるがんのエネルギー代謝変化が、がん転移に関与する細胞運動性を亢進させることを独自に見出してきた。本研究はそのメカニズム解明を目的とした。代謝物解析、遺伝子発現解析、遺伝学・薬理学的手法を用いた解析の結果、エネルギー代謝変化により、がん細胞の運動性を亢進させる責任遺伝子の同定に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

エネルギー代謝ががん細胞の悪性化にどのように関わるか、その一端を解明することができた。この成果はがんの治療戦略構築の一助となり、将来的に人類の健康に貢献しうる。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Chemical reversal of abnormalities in cells carrying mitochondrial DNA mutations2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi H, Hatakeyama H, Nishimura H, Yokota M, Suzuki S, Tomabechi Y, Shirouzu M, Osada H, Mimaki M, Goto YI, Yoshida M.
    • 雑誌名

      Nat Chem Biol

      巻: 17 号: 3 ページ: 335

    • DOI

      10.1038/s41589-020-00676-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 機能低下したミトコンドリアを活性化させる化合物の発見とその応用2021

    • 著者名/発表者名
      小林大貴、畠山英之、西村はる菜、横田睦美、鈴木禎史、苫米地由里、白水美香子、長田裕之、三牧正和、後藤雄一、吉田稔
    • 学会等名
      日本ミトコンドリア学会主催 J-mit 特別オンラインシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 機能低下したミトコンドリアを活性化させる化合物の発見2020

    • 著者名/発表者名
      小林大貴、畠山英之、西村はる菜、横田睦美、鈴木禎史、苫米地由里、白水美香子、長田裕之、三牧正和、後藤雄一、吉田稔
    • 学会等名
      第43回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Identification of a novel compound that alters energy metabolism2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kobayashi, Hiroyuki Osada, and Minoru Yoshida
    • 学会等名
      Chemical Biology and Drug Discovery, Cold Spring Harbor Asia
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel compound that alters energy metabolism2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kobayashi, Hiroyuki Osada, and Minoru Yoshida
    • 学会等名
      The Joint Symposium of "10th Korea-Japan Chemical Biology Symposium" and "30th Meeting for New Drug Discovery"
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 解糖系酵素PFK1の合成致死遺伝子同定2019

    • 著者名/発表者名
      小林大貴、高瀬翔平、松本健、吉田稔
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第14回年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Discovery of a small-molecule compound that modulates the Warburg Effect2019

    • 著者名/発表者名
      小林大貴、長田裕之、吉田稔
    • 学会等名
      第78回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 解糖系酵素PFK1の合成致死遺伝子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      小林大貴、高瀬翔平、吉田稔
    • 学会等名
      第23回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] プレスリリース

    • URL

      https://www.riken.jp/press/2020/20201110_1/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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